中科院科學(xué)家實(shí)現(xiàn)PEDOT光子晶體多彩圖案的水寫和電擦

時(shí)間：2019-07-29作者：蘇州亞科科技股份有限公司瀏覽：116

基于光學(xué)研究的許多應(yīng)用塑造了當(dāng)今的信息社會(huì)和人類對(duì)宇宙的理解。比如：光纖通信和遠(yuǎn)程衛(wèi)星遙感技術(shù)幫助我們進(jìn)一步了解地球，從而預(yù)測(cè)天氣，監(jiān)控并管理環(huán)境污染。近期，中科院理化所仿生材料與界面科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室江雷院士團(tuán)隊(duì)王京霞研究員與蘭州大學(xué)郭金山教授合作，在PEDOT光子晶體上實(shí)現(xiàn)了多彩圖案的水寫和電擦。
 
光子晶體的概念是美國(guó)的E. Yablonovitch和加拿大的S.John在1987年提出的。Yablonovitch的研究是為了降低雷達(dá)的電力消耗，以及提高雷達(dá)的隱身性能。而S.John的工作是光子局域，即，將光子限制在空間的某個(gè)范圍內(nèi)。他們的研究目標(biāo)完全不同，但卻分別提出了相同的新概念。光子晶體的概念提出后，引起了全世界科學(xué)家的較大興趣和高度重視。一個(gè)光子晶體的研究熱潮在世界范圍內(nèi)興起。后來光子晶體被廣泛用于生物成像、光譜學(xué)、人臉識(shí)別、激光雷達(dá)、虛擬現(xiàn)實(shí)等眾多領(lǐng)域。
 
特別是光子晶體圖案在傳感檢測(cè)、防偽、光學(xué)顯示和其它光學(xué)器件等方面具有非常重要的應(yīng)用。那么PEDOT究竟是什么呢？簡(jiǎn)單來說PEDOT是EDOT（3,4-乙烯二氧噻吩單體）的聚合物，具有分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能隙小、電導(dǎo)率高等特點(diǎn)，被廣泛用作**薄膜太陽(yáng)能電池材料、OLED材料、電致變色材料、透明電極材料等領(lǐng)域的研究。
 
他們通過電聚合制備聚3，4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）光子晶體（PEDOT-IO-0），發(fā)現(xiàn)所制備PEDOT-IO具有四種狀態(tài)和三種不同的開關(guān)形式：**個(gè)開關(guān)是從PEDOT-IO-0到PEDOT-IO-I（中性態(tài)）的不可逆的還原過程。*二個(gè)開關(guān)是PEDOT-IO-I（中性態(tài)）和PEDOT-IO-I（氧化態(tài)）之間的可逆電化學(xué)過程，伴隨著由于離子摻雜/脫摻雜引起的可逆帶隙（結(jié)構(gòu)顏色）變化。*三個(gè)開關(guān)是水處理PEDOT-IO-I（氧化態(tài)）形成PEDOT-IO-II，由于水誘導(dǎo)LiClO4分子（Li+和ClO4-離子）的去除和周期性結(jié)構(gòu)收縮，引起光晶帶隙的藍(lán)移。
 
通過將PEDOT-IO-1(Ox)水誘導(dǎo)LiClO4分子去除效應(yīng)與PEDOT-IO-I的電化學(xué)調(diào)制相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)可逆的水寫/電擦多色光晶圖案。該研究工作為基于光子晶體的光學(xué)材料和器件的制備提供新的思路。
 
參考文獻(xiàn)：
[1] Adv. Mater. Inter., 2015, 1400365；J. Mater. Chem. C, 2015, 3 ,2445；J. Mater. Chem. C.,2018, 6, 3849
  

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